Penetrační nátěry pod asfaltové pásy byly vytvořeny jako spojovací můstky mezi podkladovými materiály a hydroizolační vrstvou. Umožňují spolehlivou přilnavost pásů k podkladu a správnou funkci hydroizolace.
Kdy a proč je třeba podkladový materiál penetrovat?
Podkladový materiál penetrujte vždy, v případě celoplošného natavení asfaltových pásů na jiný než čistý asfaltový podklad, ať jde o novou nebo původní hydroizolaci stavby. Zejména savé podklady musí být penetrovány v dostatečné míře. Pokud to situace vyžaduje, může se jednat i o více nátěrů po sobě (vždy dle instrukcí výrobce, tedy s dostatečnou technologickou přestávkou k odvětrání mezi jednotlivými vrstvami nátěru).
Penetrační nátěry pod asfaltové pásy zajišťují spolehlivou přilnavost pásů k různým druhům podkladových povrchů:
- beton a zdivo (typicky v případě izolace základů),
- omítka,
- ocelové, plechové i plastové prvky,
- střešní lepenky,
- asfaltové pásy i podklady na bázi dřevní hmoty.
Aplikací penetrace se vytvoří spolehlivý spojovací můstek mezi jednotlivými vrstvami. V případě nesavých podkladů zároveň k eliminaci mastnost a zbytků použitých emulzí, např. u klempířských prvků.
Druhy penetračních nátěrů
Asfaltové penetrační laky
Asfaltové penetrační laky jsou ve své podstatě tvořeny asfaltem rozpuštěným v rozpouštědle. Nejčastěji se jedná o lakový benzín. Výsledná směs je obohacena dalšími přísadami pro zlepšení vlastností penetrace (přilnavost, pružnost aj.).
Poměr mezi lakovým benzinem a asfaltem určuje viskozitu penetrace a její schopnost proniknout do podkladu. Čím více je v penetraci asfaltu, tím horší je jeho schopnost proniknout do podkladu. Pro více savé podklady je tedy lepší řidší lak, který penetruje více do hloubky. Naopak laky s vyšším poměrem asfaltu (od 50 % výše) plní už spíše izolační než penetrační funkci.
Čtěte také: Jak dlouho tvrdne beton?
V případě potřeby penetrovat plastové podklady (např. odvětrávací komínky na střechách) je nutné sáhnout po výrobku se specifickým určením, který zajistí spolehlivou přilnavost asfaltového pásu k plastům.
Výhody a nevýhody:
- při schnutí se tvoří uhlovodíkové páry - nutné pracovat v odvětraném prostoru.
- pronikají do savých podkladů,
- asfaltový film je nepropustný pro vodní páry,
- jsou méně náročné na skladování.
Asfaltové penetrační emulze a suspenze
Jedná se o vodou ředitelné a ekologicky nezávadné penetrační nátěry. Jedná se v podstatě o asfalt ve formě vodní emulze s přidanými plnidly. Směs je podobně, jako asfaltové laky obvykle obohacena o další přísady pro zlepšení vlastností.
Výrobky na vodní bázi nepronikají do podkladového materiálu, ale spojovací můstek je tvořen filmem, který se na podklad přilepí. Jsou citlivé na správné skladování, kdy je třeba je chránit před mrazem. Oproti lakům totiž dochází v tekutém stavu vlivem mrazu k jejich trvalé degradaci.
Výhody a nevýhody:
- jsou ekologicky nezávadné,
- při schnutí se tvoří pouze vodní páry,
- nevhodné pro penetraci nesoudržných materiálů,
- na kvalitních podkladech se vyrovnají penetračním lakům,
- asfaltový film je propustný pro vodní páry.
Penetrační nátěr horkým asfaltem
Penetraci horkým zmiňujeme pouze pro úplnost. Penetrační nátěry pomocí horkého asfaltu jsou v dnešní době přežité. Vyžadovaly vysoké teploty a při velké spotřebě asfaltu nabízely velmi malý (spíše žádný) průnik do podkladního materiálu.
Tento způsob penetrace se v podstatě dnes již nepoužívá (v malé míře se s ním můžete setkat v silničním stavitelství).
Čtěte také: Vše o Asfaltovém Penetračním Laku
Aplikace asfaltových penetračních nátěrů
Povrch, na který bude asfaltový penetrační nátěr nanášen musí být zbaven nečistot. Volný prach není přípustný, v případě potřeby je třeba podklad vysát.
Teplota pro aplikaci
Obecně lze říci, že při práci s asfaltovými laky, emulzemi i suspenzemi je optimální teplota konstrukce a okolí v rozmezí 15-30° C. Penetrační nátěr nezapomeňte provést v dostatečném předstihu, aby stihl patřičně proschnout i odvětrat.
Nanášení asfaltové penetrace
Nanášet je lze formou nátěru, nebo i nástřiku (pokud jej pokyny výrobce penetrace uvádějí). Pro nátěr lze použít štětec, nebo váleček.
CONFALT®
CONFALT® je tvořen nosným roštem z drceného kameniva spojeného asfaltovým pojivem, jehož dutiny jsou vyplněny nízkoviskozní maltou CONFALT®. Malta CONFALT® byla vyvinuta speciálně k tomuto účelu. CONFALT® spojuje flexibilitu asfaltu a pevnost malty CONFALT®.
Malta CONFALT® kompenzuje smrštění, takže efektivně zabraňuje vzniku trhlin z pnutí při zrání celé vrstvy. CONFALT® se používá většinou jako bezspárový povrch pro vysoké namáhání všude tam, kde by běžný asfalt nebyl dostačující nebo tam, kde by spáry v betonu působily problematicky.
Čtěte také: Doba tvrdnutí betonu: co ji ovlivňuje?
CONFALT® byl vyvinut speciálně pro takové aplikace, jako podlahy ve skladech a dílnách, vozovky, letištní a přístavní plochy, mosty a podobné oblasti s vysokým namáháním a/nebo povrchy znečišťované oleji, tuky apod.
CONFALT® ve spojení s epoxidovou stěrkou a specielní výztužnou tkaninou-sítí jako membránou je použitelný v těch oblastech, kde je kladen důraz na ochranu životního prostředí.
Asfaltové pojivo obalí každé zrníčko kameniva a zaručuje tak elasticitu vrstvy. Malta CONFALT® vyplňuje mezery mezi kamenivem a zajišťuje pevnost a stabilitu vrstvy. Na základě hutné struktury malty CONFALT® a vysokého podílu drceného kameniva v nosném roštu mají povrchy z CONFALTU® vysokou odolnost proti otěru, obrusu a vyjetí kolejí. CONFALT® má velmi hutnou kompaktní strukturu a obzvlášě dobrou odolnost v agresivních podmínkách.
Výroba a pokládka CONFALT®
Asfaltová směs (kostra) se míchá v běžných míchacích soupravách - obalovnách. Malta CONFALT® se míchá na staveništi v odpovídající míchačce s nuceným mícháním. U větších ploch je vhodné např. CONTEC Standart Silo se směšovacím čerpadlem. Mísící kapacita a výkon musí být stanoven podle předpokládané pokládané plochy a množství malty na jeden den tak, aby se zaručilo racionální pokládání. Při pokládání menších ploch je možné použít menší čerpadlo.
CONFALT® je vhodný jako vrchní povrchová vrstva na téměř všechny druhy podkladů, jako např. nosné vrstvy z cementové stabilizace, asfalt, beton nebo ocel. CONFALT® se standardně pokládá ve vrstvách tloušťky od 40mm, může však být pokládán až do tloušťky vrstvy 200mm.
CONFALT® se vyrábí ve dvou pracovních krocích. Nejprve se pomocí finišeru položí a zhutní asfaltový nosný rošt. Tento rošt se skládá z drceného hrubého kameniva (5-8mm nebo 8-11mm), které se obalí směsí asfaltu, vápencového fileru a stabilizujícího celulózového vlákna.
Jako další krok se namíchá malta CONFALT® pomocí směšovací pumpy nebo pomocí zásobníkového domíchávače + pumpy a hotová směs se pomocí gumové stěrky rozetře a bez vibrace se rozptýlí do stávajících dutin (mezerovitost roštu je cca 25%). Nakonec se povrch pod mírným tlakem stáhne gumovou stěrkou tak, aby na povrchu vznikla stejnoměrná struktura.
Protože se malta CONFALT® vyrábí na čistě minerální bázi, je možné, že po vytvrdnutí bude povrch vykazovat odlišnou barevnost nebo se budou tvořit mapy.
Malta CONFALT® se dodává balená v pytlích po 25 kg nebo ve velkých vacích na paletách o váze 1200 kg. Malta CONFALT® je čistě minerálního původu a není tedy škodlivá pro životní prostředí.
Při objemu dutin 25-30% je spotřeba suché malty CONFALT® cca 5 kg sypké směsi na m2 a jeden cm tloušťky vrstvy. CONFALT® musí být skladován na paletách v suchu.
Studené asfaltové směsi
Studené asfaltové emulzní směsi se přitom jeví jako vhodná technologie splňující tyto požadavky [1], jakkoli je opomíjená a podceňovaná. Asfaltové směsi obalované za studena (při teplotách okolního prostředí) jsou nejčastěji směsi zvlhčené frakce kameniva a asfaltové emulze, které vykazují změny vlastností v průběhu štěpení asfaltové emulze, respektive z nevázaného materiálu se stává v průběhu konsolidace a tuhnutí standardní asfaltová směs [2].
Studené směsi jsou materiály, jejichž konečné vlastnosti se významným způsobem mění a dotvářejí v čase, zvláště v jejich počátečním stadiu je soudržnost nízká a vytváří se postupně [3]. Charakteristiky studených směsí se vzhledem ke svým specifickým vlastnostem (chemické reakce mezi kamenivem a asfaltovou emulzí, přítomnost vody, mezerovitost, doba zrání apod.) velmi liší od vlastností a chování asfaltových směsí hutněných za horka [4, 5].
V současné době ve světě neexistuje žádná „všeobecně přijímaná“ návrhová metoda pro studené asfaltové směsi. Vycházet lze z poznatků amerického přístupu formulovaného v tzv. Cold Mix Design Manual nebo z národních technických předpisů (norem) využívaných ve Francii.
Obecný přístup k návrhu studených směsí dle francouzských technických předpisů lze shrnout do čtyř základních kroků. Technický postup uplatňovaný při návrhu asfaltového betonu obalovaného za studena (BBF) a asfaltovou emulzí obalené kamenivo pro podkladní vrstvy (GE) je založený především na funkčním přístupu.
Vlastní technologie obalování kameniva asfaltovou emulzí má počátky v 60. letech ve Francii, která je jedním z největších producentů těchto směsí na světě [6] a právem ji lze v mnoha ohledech považovat za průkopníka řady dobrých myšlenek, které se vztahují k technologiím pro asfaltové vozovky. V tomto ohledu se jen v roce 2011 ve Francii vyprodukovalo cca 1 600 000 tun studených směsí [zdroj: EAPA].
1. Asfaltový beton obalovaný za studena (BBF - Béton Bitumineux á Froid)
Metodika návrhu je definována ve francouzském předpisu NF P98-139 (Couches de roulement: Bétons bitumineux á froid). Asfaltový beton obalovaný za studena je směs kameniva frakce 0/10 nebo 0/14, vody a asfaltové emulze, míchaný v centru a zhutněný během 24 hodin. Kamenivo musí být zcela obaleno asfaltovým pojivem.
Tato směs se navrhuje pro obrusné vrstvy v tloušťce 5 cm až 8 cm, kde průměrná denní intenzita v nejvíce zatíženém pruhu komunikace nepřesahuje 300 těžkých nákladních vozidel (5 t), respektive pro třídu dopravního zatížení T2 a nižší. Požadavky na kamenivo jsou rozděleny na požadavky pro drobné (písek - 0/D, 1 < D ≤ 6,3) a hrubé kamenivo (štěrkopísek - d/D, d > 1 a D ≤ 125) a filer (0/D, D < 2 a propad na sítě 0,063 alespoň 70 %) dle NF P18-101 (Garanulats-Vocabulaire-Définition et classification).
Požadované parametry kameniva pro asfaltový beton obalovaný za studena jsou uvedeny v tabulkách 1, 2 dle NF EN 13043 (Granulats pour mélanges hydrocarbonés et pour enduits superficiels utilisés dans la construction des chaussées, aérodromes et d‘autres zones de circulationa) a NF P18-545 (Granulats- Eléments de définition, conformité et codification).
Pojivo používané pro asfaltový beton obalovaný za studena je kationaktivní pomaluštěpná emulze s asfaltem penetrace 70/100 - 180/220 nebo modifikovaným asfaltem, která splňuje požadavky uvedené v evropské harmonizované normě NF EN 13808 (Bitumes et liants bitumineux - Cadre de spécification pour les émulsions cationiques de liants bitumineux).
V případě kyselého kameniva musí být pH emulze > 1,8 a v případě zásaditého kameniva musí být pH emulze > 2,2. Rovněž důležité je hledisko adsorpce asfaltových kapek na povrch kameniva. Vzhledem k rozmanitosti mineralogického složení kameniva a fyzikálně-chemické rozmanitosti asfaltových emulzí (obsah povrchově aktivních látek atd.), není možné spolehlivě předvídat jejich vzájemné chování [7].
2. Asfaltovou emulzí obalené kamenivo (GE - Graves Émulsion)
Metodika návrhu směsi kameniva obaleného asfaltovou emulzí je upravena v předpisu XP P 98 121 (Assises de chaussées, Graves émulsion). Je to materiál připravený z asfaltové emulze, kameniva a vody, který se dávkuje a míchá za studena v centru nebo na místě.
Směs kameniva obalovaného emulzí se rozděluje na dva typy podle jeho použití. Rozlišuje se typ R, frakce 0/6, 0/10 nebo 0/14, používaný pro reprofilace Rrp nebo lokální vysprávky vozovek Rrl. Směs kameniva obaleného asfaltovou emulzí charakterizuje poměrně vyšší obsah zbytkového pojiva. Stojí za povšimnutí, že pro GE je charakteristické preferenční zachycení asfaltového pojiva jemným či drobným kamenivem, což má za následek vytvoření malty bohaté na pojivo, kterou se spojí hrubé kamenivo, jež nemusí být následně kompletně obalené pojivem. Tato nestejná distribuce pojiva ve směsi poskytuje specifické vlastnosti (plastické chování, transport vody ve směsi, zrání, problematika laboratorního zpracování), [7].
Z hlediska návrhu směsi je postupováno obdobným způsobem jako v případě asfaltového betonu obalovaného za studena. Jemnozrnná složka kameniva musí být v souladu s NF P18-545. Pro GE se jako pojivo používá pomaluštěpná kationaktivní asfaltová emulze s asfaltem penetrace 35/50, 50/70, 70/100, 160/220 nebo modifikovaný, či fluxovaný asfalt.
Modifikovaná Duriezova zkouška
Tato modifikovaná zkušební metoda výroby zkušebních těles dle NF P98-251-4 umožňuje stanovit mezerovitost a zároveň určuje z pevnosti v tlaku (při stanovených podmínkách) odolnost proti účinkům vody studených směsí. Výroba těles je prováděna tak, že směs je hutněna statickým tlakem ze dvou stran. Statický tlak se udržuje po dobu pěti minut v rámci dvou módů zatížení.
Výroba zkušebních těles gyrátorem (PCG)
Gyrátor obecně slouží k výrobě zkušebních válcových těles určených k testování dalších mechanických vlastností nebo ke stanovení mezerovitosti pro určitý počet otáček. Obecně u gyrátorů platí, že ke zhutnění dochází současným vyvoláním mírné statické komprese vzorku shora a pohybem formy v ose, která tvoří kónickou rotační plochu.
Je nutné zmínit, že výsledky jsou ovlivněny řadou faktorů, než je tomu u směsí hutněných za horka. Těmito faktory jsou obsah vody, která je v průběhu hutnění odváděna pryč, a proto znemožňuje výpočet složení směsi, dále typ a obsah použité emulze. Korelace výsledků zhutnitelnosti studených směsí v laboratoři a in situ je obtížné hledat, přičemž této problematice se věnuje v současnosti řada experimentálních výzkumů a vědeckých prací.